納米二氧化硅表面離子印跡聚合物對(duì)水中鉛離子的分離富集行為研究[開題報(bào)告]

1、<p><b>　　畢業(yè)論文開題報(bào)告</b></p><p><b>　　環(huán)境工程</b></p><p>　　納米二氧化硅表面離子印跡聚合物對(duì)水中鉛離子的分離/富集行為研究</p><p>　　一、選題的背景、意義</p><p>　　分子印跡技術(shù)(Molecular Imprintin

2、g Technology，MIT) 是一種制備對(duì)某一特定分子( 模板分子或印跡分子) 具有選擇性識(shí)別能力的新型聚合物的過程，通?？梢悦枋鰹橹圃熳R(shí)別“分子鑰匙”的人工鎖技術(shù)。</p><p>　　目前為止，已經(jīng)成功制備出了以Ni2+、Cu2+ 、Cd2+ 、Zn2+ 等多種金屬離子為模板分子的金屬離子印跡聚合物。離子印跡聚合物因其可靠的機(jī)械穩(wěn)定性、識(shí)別能力、易解吸和再生等性能，在離子分離、凈化和回收領(lǐng)域已廣為人們所

3、接受，并為金屬離子污染治理和回收的工業(yè)應(yīng)用提供了技術(shù)基礎(chǔ)。</p><p>　　本論文針對(duì)國(guó)內(nèi)外環(huán)境污染處理，污水處理不斷提出的要求，研究納米二氧化硅材料表面離子印跡對(duì)環(huán)境廢水中重金屬離子鉛離子分離/富集行為及機(jī)理，實(shí)現(xiàn)對(duì)這些重金屬離子高選擇性，高吸附容量，快速的吸附/分離，增強(qiáng)印跡材料的再生能力，延長(zhǎng)使用壽命，降低成本，達(dá)到推動(dòng)污水處理工藝的完善，促進(jìn)環(huán)保行業(yè)的發(fā)展的目的。</p><p&g

4、t;　　二、相關(guān)研究的最新成果及動(dòng)態(tài) </p><p>　?。?）河南省師范大學(xué)的蘇現(xiàn)伐、石慧麗、朱桂芬、高燕哺、樊靜關(guān)于鉛離子印跡聚合物的制備及特異吸附性能研究；</p><p>　?。?）江蘇大學(xué)的王玲玲、閆永勝、鄧月華、李春香、徐婉珍關(guān)于鉛離子印跡聚合物的制備、表征及其在水溶液中的吸附行為研究；</p><p>　　（3） 曲阜師范大學(xué)的鄭永軍、趙斌關(guān)于金屬離

5、子印跡聚合物微球的制備及吸附性能研究；</p><p>　?。?）江蘇大學(xué)的張祖磊、李春香、閆永勝、高捷、潘建明、張孝杰關(guān)于光譜法分析晶須表面離子印跡對(duì)鎘的吸附行為的研究；</p><p>　?。?）江蘇大學(xué)的李春香 潘建明 劉燕 高捷 閆永勝 陳靜關(guān)于凹凸棒石及其表面離子印跡聚合物對(duì)水溶液中Sr（Ⅱ）的吸附機(jī)制的研究；</p><p>　?。?）南華大學(xué)的王勁松、

6、包正壘、劉耀馳、劉麗平、陳思光關(guān)于離子印跡技術(shù)及其在重金屬污染治理和回收中應(yīng)用的研究；</p><p>　?。?）魯東大學(xué)的張栓紅、孫昌梅、曲榮君關(guān)于表面分子(離子) 印跡硅膠/ 聚合物的制備及性能研究進(jìn)展的研究；</p><p>　　（8）東華大學(xué)的王麗敏、 周美華、景志娟、 鐘艾夫關(guān)于鉛離子印跡吸附劑的制備及固相萃取性能研究。</p><p>　　三、課題的研究

7、內(nèi)容及擬采取的研究方法（技術(shù)路線）、難點(diǎn)及預(yù)期達(dá)到的目標(biāo)</p><p>　　1. 研究方法：利用分子印跡技術(shù)合成了以鉛離子為模板離子，甲基丙烯酸為功能單體的離子印跡聚合物，通過電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜法( ICP-AES) 研究了此離子印跡聚合物對(duì)Pb( Ⅱ) 的吸附行為；研究印跡聚合物對(duì)Pb( Ⅱ) 的吸附動(dòng)力學(xué)和吸附等溫線, 得出此吸附屬Langmuir 吸附模型；探討酸度、吸附劑用量, 靜置時(shí)間對(duì)吸附

8、行為的影響。</p><p>　　2. 難點(diǎn)：離子印跡聚合物(Ionimprinted polymers，IIPs)是一類新型的離子識(shí)別材料，是印跡聚合物研究領(lǐng)域的一個(gè)新的分支，在離子印跡聚合物的制備上可能有點(diǎn)困難。</p><p>　　3. 預(yù)期目標(biāo)：運(yùn)用ICP-AES 光譜法結(jié)合分子印跡原理測(cè)定納米二氧化硅表面離子印跡聚合物，通過一系列分離、富集實(shí)驗(yàn)得出最適p H,最適吸附劑用量, 同

9、時(shí)得出了該印跡聚合物對(duì)水溶液中Pb ( Ⅱ) 離子具有較高的吸附容量和較好的識(shí)別性, 考察了此吸附劑對(duì)環(huán)境中實(shí)際水樣的處理情況, 實(shí)驗(yàn)表明光譜法結(jié)合表面離子印跡可實(shí)現(xiàn)水樣中痕量金屬的分離與富集。</p><p>　　四、論文詳細(xì)工作進(jìn)度和安排</p><p>　?。?） 2010年9月—2010年11月 設(shè)計(jì)納米二氧化硅表面離子印跡材料具有均一形貌，利用紅外和電鏡表征材料形貌。解決

10、材料制備上的均勻度問題。充分注意制備過程中各種參數(shù)的可控性，選出最佳的納米結(jié)構(gòu)制備方法，進(jìn)行有目標(biāo)的樣品制備。（2） 2010年11月—2011年2月 利用各種光譜分析技術(shù)，對(duì)重金屬離子的印跡效果進(jìn)行分析、評(píng)價(jià)。研究重點(diǎn)放在納米空間結(jié)構(gòu)、尺寸、功能單體及交聯(lián)劑等參數(shù)對(duì)印跡分離的影響上，摸索出其中的一些基本規(guī)律。（3） 2011年2月—2011年5月 掌握動(dòng)態(tài)、靜態(tài)固相萃取機(jī)制。通過建立動(dòng)力學(xué)模型展開理論方面的探討。同

11、時(shí)，展開表面印跡離子印跡納米材料對(duì)環(huán)境廢水中重金屬離子的吸附和分離機(jī)理的理論研究，利用分類和歸納等方法研究表面離子印跡納米材料對(duì)重金屬離子選擇性提高的存在機(jī)制。五、主要參考文獻(xiàn)</p><p>　　[1] Lv Y. Q., Lin Z. X., Feng Wei, et al . Biochemical Engineering Journal, 2007, 4(470): 9-16.[2] Sanchez-

12、Barragan I.. Sensor and Actuators B, 2007, 123: 798-804.[3] Cacho C., Turiel E., Martinesteban A.. Anal. Bioanal. Chem., 2003, 376: 491-496[4] Christina Schirmer, Hans Meise. J. Chromatogr. A, 2006, 1132: 325 – 328[

13、5] Crescenzi C., Bayoudh S., Cormack P.A.G.. Anal. Chem., 2001, 73 (10): 2171-2177.[6] Koster E.H.M., Crescenzi C., Hoedt W.D.. Anal. Chem., 2001, 73 (13): 3140-3145.[7</p><p>　　[11] 宋錫瑾, 龔偉, 王杰. 化學(xué)通報(bào), 2